ترجمه و تألیف: حمید وثیق زاده انصاری
منبع: راسخون
منبع: راسخون
یک ماده به نظر در حال سرد شدن می‌آید، حتی اگر دمای آن در حال افزایش باشد.
از این مواد می‌توان در ساخت اشیائی استفاده کرد که در گمراه کردن دوربین‌های مادون قرمز، از آن نوع دوربین‌هایی که به‌جای نور مرئی، گرمای اجسام را می‌بیند، کار برد دارند. هم چنین می‌تواند به دانشمندان در ساخت سیستم‌های گرمایش و سرمایشی که انرژی کمتری مصرف می‌کند، کمک کند. این مطالعات جدید در 21 ماه اکتبر در مجله‌ی علمی "مرور فیزیکی" منتشر شد.
همه‌ی مواد به یک شکل در مقابل تغییرات دمایی واکنش نمی‌دهند. هم چنان که دما در آن‌ها بالا یا پایین می‌رود، بعضی از مواد واکنش خود را نسبت به نور یا الکتریسیته تغییر می‌دهند. این جریان در مورد اکسید وانادیوم صحت دارد. در دمای زیر 70 درجه سلسیوس (158 درجه فارنهایت) این ماده هم چون یک عایق عمل می‌کند. به این معنی که جریان برق به راحتی قادر به عبور از آن نمی‌باشد.
در دمای بالای 70 درجه سانتی گراد، این ترکیب به صورت ناگهانی تبدیل به یک هادی برق می‌شود. اکنون جریان برق به سرعت از آن عبور می‌کند.
دانشمندان دقیقاً نمی‌دانند چرا دی‌اکسید وانادیم این رفتار را از خود نشان می‌دهد. ولی این خاصیت ایده‌ای را در ذهن میخاییل کاتس، از دانشگاه هاروارد، ایجاد کرد. این سؤال برای او پیش آمد که آیا این حالت سوییچ در خواص الکتریکی این ترکیب، مقدار درخشش آن را نیز تحت تأثیر قرار خواهد داد؟
در نتیجه او و همکارش لایه‌ی نازکی از این ماده را بر روی صفحه‌ای ساخته شده از یاقوت کبود قرار دادند. سپس شروع به گرم کردن آن کردند. یک دوربین مادون قرمز در حال ضبط نتایج بود. بر عکس چشم انسان، این دوربین قادر به دیدن نور مادون قرمز، که نوعی تشعشع است، می‌باشد.
زمانی که دما از 60 درجهی سلسیوس به 74 درجهی سلسیوس افزایش پیدا کرد، دوربین نشان داد که مقدار تشعشع کاهش پیدا کرده است. به این معنی که درخشش بیشتر و بیشتر شد، سپس ناگهان اتفاق عجیبی افتاد. با این که دمای ترکیب در حال افزایش پیدا کردن بود، درخشش شروع به کم شدن کرد.
کاتس به اخبار علمی گفت "ما این تأثیر چشم گیر را مشاهده کردیم، تصور کنید که جسمی را دارید که در دمای 90 درجهی سانتیگراد، دقیقاً مشابه دمای 50 درجهی سانتیگراد به نظر می‌رسد."
این به این معنا است که ماده، دمای حقیقی خود را، با خنک‌تر نشان دادن خود در حین گرم شدن، پنهان می‌کند. دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چگونه این ماده ساختار مولکولی خود را به گونه‌ای بازسازی می‌کند که می‌تواند این‌گونه عمل کند. کاتس امیدوار است آن را کشف کند.
دنیل واسرمن، یک مهندس برق در دانشگاه ایلینویز در اوربانا- چمپین میگوید "این مقاله‌ی بسیار هوشمندانه‌ای است". او روی این مطالعات جدید کار نکرده است، او هم چنین اضافه کرد" این یافته‌ها قطعاً درهای بسیار جذابی را به روی فیزیک باز می‌کند".
توضیح تصویر: گرما تا کنون این قدر سرد به نظر نمی‌رسیده است. ولی زمانی که به نمونه‌ای از دی اکسید وانادیم حرارت دادیم (از چپ به راست) نور مادون قرمزی که از آن ساطع می‌شد، نشان می‌داد که نمونه در حال سرد شدن است. رنگ قرمز نمایانگر گرما و رنگ آبی نمایانگر سرما می‌باشد.
جسم هر چه گرم‌تر می‌شود، درخشندگی آن بیشتر می‌شود. این قانون در مورد بالای کوره‌ها و حباب‌های لامپ صدق می‌کند ولی در تمام موارد و همه جا صادق نیست. دانشمندان یک قانون شکن را کشف کرده‌اند- ماده‌ای که به نظر در حال خنک شدن می‌باشد، حتی در زمانی که دمای آن در حال افزایش باشد.از این مواد می‌توان در ساخت اشیائی استفاده کرد که در گمراه کردن دوربین‌های مادون قرمز، از آن نوع دوربین‌هایی که به‌جای نور مرئی، گرمای اجسام را می‌بیند، کار برد دارند. هم چنین می‌تواند به دانشمندان در ساخت سیستم‌های گرمایش و سرمایشی که انرژی کمتری مصرف می‌کند، کمک کند. این مطالعات جدید در 21 ماه اکتبر در مجله‌ی علمی "مرور فیزیکی" منتشر شد.
همه‌ی مواد به یک شکل در مقابل تغییرات دمایی واکنش نمی‌دهند. هم چنان که دما در آن‌ها بالا یا پایین می‌رود، بعضی از مواد واکنش خود را نسبت به نور یا الکتریسیته تغییر می‌دهند. این جریان در مورد اکسید وانادیوم صحت دارد. در دمای زیر 70 درجه سلسیوس (158 درجه فارنهایت) این ماده هم چون یک عایق عمل می‌کند. به این معنی که جریان برق به راحتی قادر به عبور از آن نمی‌باشد.
در دمای بالای 70 درجه سانتی گراد، این ترکیب به صورت ناگهانی تبدیل به یک هادی برق می‌شود. اکنون جریان برق به سرعت از آن عبور می‌کند.
دانشمندان دقیقاً نمی‌دانند چرا دی‌اکسید وانادیم این رفتار را از خود نشان می‌دهد. ولی این خاصیت ایده‌ای را در ذهن میخاییل کاتس، از دانشگاه هاروارد، ایجاد کرد. این سؤال برای او پیش آمد که آیا این حالت سوییچ در خواص الکتریکی این ترکیب، مقدار درخشش آن را نیز تحت تأثیر قرار خواهد داد؟
در نتیجه او و همکارش لایه‌ی نازکی از این ماده را بر روی صفحه‌ای ساخته شده از یاقوت کبود قرار دادند. سپس شروع به گرم کردن آن کردند. یک دوربین مادون قرمز در حال ضبط نتایج بود. بر عکس چشم انسان، این دوربین قادر به دیدن نور مادون قرمز، که نوعی تشعشع است، می‌باشد.
زمانی که دما از 60 درجهی سلسیوس به 74 درجهی سلسیوس افزایش پیدا کرد، دوربین نشان داد که مقدار تشعشع کاهش پیدا کرده است. به این معنی که درخشش بیشتر و بیشتر شد، سپس ناگهان اتفاق عجیبی افتاد. با این که دمای ترکیب در حال افزایش پیدا کردن بود، درخشش شروع به کم شدن کرد.
کاتس به اخبار علمی گفت "ما این تأثیر چشم گیر را مشاهده کردیم، تصور کنید که جسمی را دارید که در دمای 90 درجهی سانتیگراد، دقیقاً مشابه دمای 50 درجهی سانتیگراد به نظر می‌رسد."
این به این معنا است که ماده، دمای حقیقی خود را، با خنک‌تر نشان دادن خود در حین گرم شدن، پنهان می‌کند. دانشمندان هنوز نمی‌دانند که چگونه این ماده ساختار مولکولی خود را به گونه‌ای بازسازی می‌کند که می‌تواند این‌گونه عمل کند. کاتس امیدوار است آن را کشف کند.
دنیل واسرمن، یک مهندس برق در دانشگاه ایلینویز در اوربانا- چمپین میگوید "این مقاله‌ی بسیار هوشمندانه‌ای است". او روی این مطالعات جدید کار نکرده است، او هم چنین اضافه کرد" این یافته‌ها قطعاً درهای بسیار جذابی را به روی فیزیک باز می‌کند".
/م
